Ti公司DSP技术发展历程和现状及其应用实例分析

Ti公司DSP技术发展历程和现状及其应用实例分析TI拥有超过70年的悠久历史，于1996年开始致力于公司转型，专注于为信号处理市场生产半导体，并带动了无线和移动因特网市场的巨大变革。这一转型以及随之进行的一系列收购、资产剥离和其它动作，使TI成为当今一流的半导体公司之一。在过去的几年中，TI仍在不断地投资于未来、开发新技术和提高财务稳健度。TI已经从最近的市场低迷中成功脱身，并达到前所未有的有利位置，而且已经开始探索实时信号处理技术为电子世界带来的潜力。随着信息能够随时随地在移动因特网中不断普及以及宽带进入家庭，TI从信号处理不断提高的重要性中受益匪浅。信号处理是一种技术，此技术反映了公司在数字信号处理器(DSP)和模拟信号处理器方面的研发能力。数字信号处理器(DSP)和模拟信号处理器是电子业许多发展最快的细分市场的发展引擎。DSP完美适用于任何零延迟的应用领域。数字信号处理器(DSP)是一种专用微处理器，能够以极高的精确度即时执行各种数学运算，这使其当之无愧地成为实时处理应用领域的理想解决方案。TIDSP可用于处理大规模、多类型信息，其中包括声音、影像以及视频等。TIDSP的应用与市场领域包括：数字蜂窝电话、无线基站、DSL调制解调器、线缆调制解调器、因特网音频设备自1982年以来，TI成为数字信号处理（DSP）解决方案全球的领导厂商及先驱，为全球超过30,000个客户提供创新的DSP和混合信号/模拟技术，应用领域涵盖无线通讯、宽带、网络家电、数字马达控制与消费类市场。为协助客户更快进入市场抢得先机，TI提供简单易用的开发工具及广泛的软硬件支持，并与DSP解决方案供应商组成庞大的第三方网络，帮助他们利用TI技术发展出超过1,000种产品，使服务支持更加完善。电信是和娱乐是推动DSP创新的两次浪潮。前者的数字化电话系统、DSL、有线Modem，802.11以及数字蜂窝电话第一次为DSP提供了前所未有的广阔舞台，后者对性能、功耗的更高要求、流媒体、以及数量庞大的消费人群则推动了DSP的进一步应用。为人熟知的TIDSP第三方合作伙伴北京合众达展台上推介的是该公司最新的达芬奇数字媒体开发平台——基于Linux/WinCE的SEED-Davinci_EVM。利用TMS320DM6446的双核ARM9+DM64X，该平台拥有H.263、H.264、MPEG2、MPEG4、WMV9、JPEG视频编解码、MP3、G.711音频编解码处理能力，并提供各种API接口函数。最大可支持8MSRAM、16MFlash、40GATA硬盘、2GDDR2存储器。并拥有1路RCA视频输入、S-Video输入端子；1路RCA视频输出、S-Video输出端子、RGB分量输出接口。可提供CD音质输入输出(立体声输入输出，麦克风输入、耳机输出)。此外，该平台还拥有SD卡接口、10M/100M自适应网络接口，并配有USB2.0(支持主/从)、McBSP、UART接口、WiFi(可选)、LCD显示屏、800X600VGA输出、14针JTAG接口等配置。合众达还为客户提供了各种Codec演示和测试程序。新型最低功耗TMS320C5505和C5504DSP借助功能丰富的芯片和工具延长电池寿命，TMS320VC5505和TMS320VC5504提供了最佳的待机和工作功率的组合，能够最大限度地延长电池寿命。这两款新型的引脚兼容处理器最大程度地提高了能源利用率，旨在延长便携式设备的电池寿命，同时降低系统成本并实现用户友好特性。这些器件包括：TMS320C55x低功耗DSP、TMS320C54x低功耗DSP；高度集成的外设；1024点可编程FFT硬件加速器；高速USB2.0（具有PHY）；LCD显示屏控制器；MMC/SD和10位4通道SARADC；更高容量的存储器。高性能定点TMS320C6000™DSP，其主要产品包括TMS320C674x低功耗DSP、TMS320C67xDSP、TMS320C647x多核DSP、TMS320C645xDSP、TMS320C641xDSP。高性能C6000™DSP平台为行业中的定点DSP（包括单核和多核器件）提供了最高性能。该平台的处理(MMAC/$)和低功耗(MMAC/mW)功能非常适合于影像/视频、通信和宽带基础设施、工业、医疗、测试和测量、高端计算和高性能音频等应用。该定点平台具有各种高性能和经济高效的选项，可解决大多数低成本或节能型应用所面临的大部分任务关键型。DaVinci™平台使数字视频创新成为可能，达芬奇视频处理器利用TMS320C64x+™DSP内核，包含可升级、可编程的处理器（从仅针对ARM9的低成本解决方案到基于数字信号处理器(DSP)的全功能SoC，以及针对范围广泛的数字视频终端设备优化的加速器和外设。达芬奇视频处理器系列包含以下各项：TMS320DM646xSOC、TMS320DM644xSOC、TMS320DM643xDSP、TMS320DM64xDSP、TMS320DM3xARM9™SOC。OMAP应用处理器提供各种Cortex-A8内核组合、具有丰富多媒体功能的外设、OpenGL®ES2.0兼容图形引擎、视频加速器和TMS320C64x+DSP内核。模块化和可扩展的OMAP35x评估模块(EVM)提供了当前在OMAP3503处理器（包括基于2.6.22内核的OMAP3503Linux板级支持包）上进行开发所需的所有组件。OMAP35x处理器、OMAP-L1x处理器。在手机或数码相机等采用DSP的数字终端设备中，模拟芯片的作用相当于一个转换器，将真实世界的声或光转换成数字世界的“0”和“1”，然后由DSP即时压缩、处理这些数字信号并对其进行修改和增强。另一端的模拟芯片再将这些经处理的数字信号转换成真实世界的信号，只有这样，人们才能理解其传达的信息。在手机中，芯片的工作方式如下：这种DSP与模拟技术的组合可创建具有以下卓越特性：通过线缆调制解调器与DSL提高因特网的访问速度；支持VoIP与IP功能；使手机音质更清晰；使用3G无线电话具备视频及因特网功能；通过因特网迅速下载音乐；使白色家电及其他各种设备更“安静”、更“智能”以及更节能。在实时信号处理领域，TI是业界公认的市场领先者，在DSP与模拟方面拥有最大的市场份额。为了帮助客户推出成功的数字设计解决方案，TI提供了四大关键支持：代码兼容的DSP与辅助模拟产品；简单易用的软件与开发工具；24小时技术支持以及博大精深的系统专业知识。TI综合而全面的雄厚实力得益于如下方面的完美结合，即在软件开发、技术支持、高性能模拟、高级工艺技术以及生产制造方面无与伦比的能力，以及在基于DSP设计和系统需求方面与客户长达近20年的丰富合作经验。无论是对于现在还是未来的实时因特网应用，TI的可编程DSP都能始终如一地满足其所需的低功耗、高性能的需求。目前，TI的业务在战略上分为两部分：半导体，半导体是TI最大的业务，其比重在公司2003年度的总收入中占85%。TI的模拟和DSP产品在公司半导体收入中占75%的比重。模拟芯片处理“现实世界”的输入（例如声音、温度和语音等）、对它们进行调节、放大并转换为数字信号。它们还帮助管理对于当今便携式电子设备来说十分关键的功耗。DSP以实时方式处理大量数字数据。它们非常适合用于强调速度和精度的应用领域。TI的可编程DSP提供了驱动实时信号处理应用（例如手机、PDA（个人数字助理）、因特网音频播放器、数字用户线路(DSL)宽带连接）以及各种其它涉及家庭流内容的因特网应用所必需的低功耗高性能功能。教育产品(E&PS)，TI的教育产品业务通过图形手持终端和课堂网络引领教育市场。E&PS小组为客户提供了大量高级课堂工具和专业产品，使学生和教师能够以交互方式探索数学、科学和语言艺术。数字消费类电子产品，TI的系统专业技术和可编程DSP系列产品使公司能够迅速投入不断涌现的高增长市场，例如数字消费类电子产品市场。在此细分市场取得成功的关键在于支持有线和无线连接、支持多种标准、提高保真度、提高分辨率、提高图形质量、降低功耗以及缩小尺寸。数字消费类电子产品客户利用TI在DSP、模拟信号处理器、电源管理、连接、片上系统技术、系统专业技术和高产量方面的实力来迅速将产品投入市场。近来，德州仪器（TI）宣布推出一款单芯片DSPTCI6484，结合PHY处理的数学功能与MAC处理的逻辑功能，从而显着提高了高级多处理超3G移动通信局端应用（如HSPA/HSPA+、LTE以及WiMAXWave2等）的DSP功能。此款新型65纳米单内核1GHzDSP还能使效能加倍，提高数据吞吐量以降低时延，实现更出色的服务质量，并取代昂贵的RISC协处理器。TI全新DSP技术不仅使基站OEM厂商能够减少芯片以降低系统成本，还能提高系统密度以支持单位卡上的更多载波或通道数量。TCI6484DSP还包含其它针对移动通信局端设备产品而优化的高性能加速器与外设接口。这款23x23毫米的高集成度芯片使基站制造商能够将信道或载波容量提高50％。无线基站中的高效MAC层处理能力取决于可用存储容量以及快速访问存储数据的能力。与前代产品相比，TCI6484实现了高达四倍的二级缓存容量。片上缓存容量的增大，有助于存储常用指令，因此无需通过速度较慢的外部存储器就能访问数据，操作更快捷，从而节省了时间。借助双倍数据速率(DDR2)存储器接口，新产品访问外部存储数据的速度与前代芯片相比提高了25%。更快存取速度有利于降低时延—对数据处理强度较大的应用（如实时会议与流媒体等）而言，时延问题会严重影响使用效果。TCI6484不仅降低了时延，还支持34Mbps的符号速率处理，为可实现更高密度与更低成本基站的理想平台。该芯片能满足各种空中接口、多领域或多载波对于符号速率处理的要求，包括GSM-EDGE、EDGE演进版、WCDMA、HSPA/HSPA+、TDS-CDMA、WiMAXWave2以及LTE等多种标准。TCI6484与TI其它产品一样采用1GHz的TMS320C64x+内核，因此与前代产品代码兼容，此兼容性使设备制造商可节省60%的整体开发时间与成本。TI还推出了面向WiMAXWave2、LTE以及HSPA+的优化软件库。这些软件库支持更高的信道密度，还可降低单位通道功耗。上述软件均在TI的电信级环境下开发与测试，可帮助基站制造商集中精力自主开发系统级软件。通过支持两个TCI6484器件的硬件开发卡就能完成系统级测试工作。全球累积DSP销量已经达到了100亿颗。大规模量产推动了DSP价格的降低，并使其日益成为具有竞争力的电子解决方案。1982年，5MIPS的TMS320C10售价为500美元，这相当于100美元/MIPS的价格，但是今天，这个价格仅有0.001美元。有理由相信，在可预见的未来，随着价格的不断降低，DSP将会渗入人类生活的每个层面。75年来，TI卓有成效地推动着社会发展。从默默无闻地开发德州油田到在全球市场占据领先地位，TI在其员工理念的指引下逐步发展壮大。自创始人EugeneMcDermott、ErikJonsson、CecilGreen和PatHaggerty决定创立公司以来，我们公司不但顽强地生存了下来，更凭借勇于冒险和创新的精神为社会发展推波助澜。正是由于成千上万TI人的不懈努力，加上诺贝尔奖获得者JackKilby等发明家的天才创意，TI才能成为数字信号处理和模拟技术的领路人--以半导体推动因特网时代的发展。在无线和宽带接入等全球市场以及包括数字投影系统和数字音频在内的各种新兴市场内，TI及其员工始终走在前列。